ESTRUCTURAS DE LOS METALES

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1 ESTRUCTURAS DE LOS METALES OBJETIVOS Conocer el comportamiento de los metales Conocer cómo se puede tratar los metales Conocer diferentes tipos de ensayos Conocer la formación de estructuras cristalinas. Conocer que tratamientos que se les puede dar a los metales CONTENIDOS Parte 1 Aceros especiales Los metales Propiedades de los materiales metálicos Propiedades mecánicas Hierro o fierro Estados alotrópicos del fierro Aleaciones de hierro Aleaciones hierro carbono Constituyentes de los aceros Constituyentes de los aceros a alta temperatura Clasificación de los aceros Nomenclatura de los aceros Importancia y limitaciones de los acero al carbono Parte 1.1 Aceros aleados Efectos de los elementos de aleación: propiedades mecánicas Efectos de los elementos de aleación sobre la ferrita Efecto de los elementos de aleación en la formación de la austenita y en su transformación. Efectos de los elementos de aleación en la banda de temperaturas de formación de la martensita Efecto de los elementos de aleación en el revenido Recapitulación de los efectos de los elementos de aleación en los aceros Clasificación de los aceros aleados de acuerdo con su utilización Aceros microaleados Parte 2 Estructura interna de los materiales Estructura atómica Partículas elementales Constitución del átomo Estructura electrónica Tipos de enlaces atómicos y moleculares Enlace atómico. Iónico.

2 Covalente. Metálico Enlaces moleculares. Estructura cristalina Sistemas cristalinos. Constantes en las estructuras cristalinas metálicas Polimorfismo y alotropía Cristalización y solidificación Aleaciones Diagramas de fase o de equilibrio Regla de las fases de gibbs. Parte 2.1 Tipos de ensayos Ensayos metalográficos. El ensayo de tracción Esfuerzo y deformación. Descripción del ensayo Análisis del diagrama de tracción Ley de hooke Tensión máxima de trabajo y coeficiente de seguridad Ensayos de dureza Brinell Vickers Rockwell Ensayo de resiliencia Materiales metálicos y sus tratamientos. el hierro y las aleaciones fe-c Estados alotrópicos del hierro Las aleaciones hierro-carbono Constituyentes estructurales de los aceros Parte 2.2 Tratamientos de los metales Termicos Termoqimicos Oxidacion y corrosion Materiales siderúrgicos, cerámicos y polímeros Aleaciones férricas Metales y aleaciones no férricas Cobre El laton El bronce Aluminio. Magnesio. Titánio. Procesos de conformación Parte 2.3 Cerámicos Estructuras cerámicas Conformación de materiales cerámicos Polímeros

3 Ventajas Inconvenientes Clasificación Copolimerizacion Termoplásticos Conformación de polimeros. Metales Aleaciones férreas Aceros al carbono y de baja aleación Aceros de alta aleación Aceros inoxidables Aceros inoxidables ferriticos Aceros inoxidables martensiticos Aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación Fundiciones Fundición gris Fundición blanca Fundición maleable Parte 3 Acero Producción de hierro y acero Estructura de los metales y sus aleaciones. Estructura cristalina Estructura granular Defectos estructurales Diagrama de fase hierro - carburo de hierro Curvas de transformación Curvas ttt isotérmicas Curvas ttt de enfriamiento continuo Clasificación de los aceros Tratamientos de los aceros Propiedades mecánicas del acero Deformaciones elásticas y deformaciones plásticas. Deformaciones plásticas de metales policristalinos Recocido Fractura de metales. Estructura y geometría cristalina Estructura cúbica centrada en el cuerpo (bcc) Estructura cúbica centrada en las caras (fcc) Estructura hexagonal compacta (hcp) Parte 4 Tratamientos termicos Temple Recocido Tratamientos termoquímicos Cementación Nitruración Cianuración o carbonitruración Sulfinización Tratamientos mecánicos

4 Recubrimientos superficiales Procesos de oxidación y corrosión en metales Oxidación Corrosión Parte 5 Defectos e imperfecciones cristalinas Defectos puntuales Defectos instersticiales Impurezas en sólidos Defecto frenkel Defecto schottky Defectos de linea (dislocaciones) Dislocación de cuña Dislocación helicoidal Dislocaciones mixtas Significado de las dislocaciones Ley de schmid Defectos interfaciales o superficiales Superficie externa Bordes de grano Maclas Parte 6 Metalografia Desarrollo experimental Acero inoxidable 316ls Titanio ti-6al-4va astm grado 5 Análisis microscópico Microscopia electrónica Parte 7 Propiedades mecánicas de los metales Concepto de esfuerzo deformación Ensayos de tracción Ensayos de compresión Ensayos de cizalladura y de torsión Deformación Elástica Anelasticidad Deformación Plástica Propiedades de tracción Resistencia a la tracción Ductilidad Resilencia Tenacidad Tensión y deformación reales Dureza Ensayos de dureza de Rockwell Ensayos de dureza de Brinell Ensayos de microdureza de Vickers y Knoop Conversión de la dureza

5 Correlación entre la dureza y la resistencia a la tracción Variabilidad de las propiedades de los materiales Factores de seguridad Parte 7.1 Fractura Fractura dúctil Fractura frágil Tenacidad y pruebas de impacto Fatiga Fluencia Tracción Probetas para tracción Maquina de ensayo Modo y tiempo de aplicación de las cargas Determinaciones a efectuar en un ensayo de tracción estático Ensayo de tracción SAE 1015 Calculo de tensiones Ensayo de tracción SAE 1045 Calculo de tensiones Análisis de Fracturas Análisis Fotográfico. Probetas de Acero Inoxidable 3l6LS Probetas de Titanio Ti-6Al-4Va Parte 8 Metalurgia: metales y aleaciones Clasificación Curva de enfriamiento Estructura del metal Propiedades Aleaciones Propiedades de las aleaciones Manipulación de los metales y aleaciones Colado Forjado Soldadura Amalgamacion Parte 9 Aleaciones ferrosas Acero al carbono y fundiciones Clasificación de las aleaciones ferrosas Diagrama de fases hierro - carbono Acero al carbono y fundiciones Diagramas temperatura tiempo - transformación (ttt) Propiedades mecánicas del acero al carbono Endurecimiento por precipitación Fundiciones Aleaciones no férreas Cobre y sus aleaciones Aluminio y sus aleaciones Magnesio y sus aleaciones

6 Titanio y sus aleaciones Los metales refractarios Tratamiento térmico Colores de incandescencia Instalaciones de tratamiento termico Medios de temple Limpieza de las piezas antes y despues del tratamiento Parte 10 Aceros inoxidables Proceso de fabricación Clasificación de los aceros inoxidables Aceros inoxidables martensíticos Aceros inoxidables ferríticos Aceros inoxidables austeníticos Serie 300 aisi Serie 200 aisi Aceros inoxidables dúplex Aceros inoxidables endurecibles por precipitación Características y aplicaciones de los tipos de los aceros inoxidables más comunes Martensíticos Ferríticos Austeníticos Parte 10.1 Aceros inoxidables Introducción Aceros inoxidables al cromo. serie 400.ferriticos y martensiticos. Aceros inoxidables ferríticos. propiedades y tratamiento termico Fragilización a 475ºc Efecto del hidrogeno Fisuración inducida por hidrógeno. (hic). Formación Aceros resistentes a la penetración de hidrógeno Morfología: Rango de ocurrencia de hic: Deshidrogenado Temperaturas de deshidrogenado: Deformabilidad Aceros inoxidables martensiticos Soldabilidad Aceros inoxidables austeniticos Desarrollo de los inoxidables austeniticos Sensitizacion. corrosion intergranular ( cig) Knife line attack ( kla) Aceros inoxidables austeníticos con alto nitrógeno Aceros inoxidables austeníticos endurecibles por precipitación Aceros inoxidables duplex Fisuración en soldadura de inoxidables austeniticos Fisuración en caliente y la influencia de la ferrita d Diagrama de shaeffler Formación de fase sigma

7 Terminación superficial Pulido Decapado Blasting Problemas comunes de la soldadura de aceros inoxidables consejos útiles para soldar aceros inoxidables Parte 10.2 Clasificación de los aceros aleados Nomenclatura de los aceros sistema s.a.e - a.i.s.i Clasificación de los aceros. Serie 400 Serie 300 Parte 10.3 Propiedades magnéticas Conceptos básicos: Campos magnéticos. Inducción magnética. Permeabilidad magnética. Susceptibilidad magnética. Tipos de magnetismo. Diamagnétismo Paramagnetismo Ferromagnetismo. Antiferromagnetismo Ferrimagnetismo Efecto de la temperatura